加拿大阿爾伯塔研究院(AITF)與林德森板業***同研發了定向結構麥稭板(Oriented structural straw board,簡稱OSSB)產品
相對於木質定向結構刨花板 (Oriented strand board, 簡稱OSB) 而言,定向結構麥稭板是以麥稭稈為原料,以綠色環保的異氰酸酯(P-MDI)樹脂為膠粘劑,通過扁平窄長刨花加工、幹燥、分選、施膠、經定向鋪裝後熱壓而成的壹種多層結構板材。
OSSB打破了傳統的麥稭只用於制造室內用板材 (如麥稭刨花板、麥稭中密度纖維板等,主要用於室內裝修,家具和地板) 的傳統模式,是壹種可作為建築材料使用的結構板材。OSSB具有質輕、優良的物理力學性能和綠色環保等特點,是理想的環保節能建築材料,可以廣泛應用於建築工業,也可應用於家具制造、地板,包裝,室內裝飾等。在我國當前的國情、林情、人造板及建材工業等相關行業的情況下,發展OSSB這種利用可再生的農作物稭稈資源而生產環境友善、高性能的結構材料,不僅順應了生態環境建設和材料工業的發展趨勢,也是滿足可持續發展的要求
OSSB的主要生產工藝同木質OSB工藝基本相同,但在刨花制備過程中,壹方面由於相對於木質刨花的制備而言所需設備少、功率小;另壹方面由於麥稭刨花較木質刨花易於幹燥、速度快,其生產能耗明顯較OSB低。其主要工藝流程如下: 麥稭原料→預幹燥→剪劈→刨花幹燥→篩選→拌膠→定向鋪裝成型→連續熱壓→齊邊、橫截→翻板冷卻→檢驗、包裝、入庫。
長期以來,我國住宅的結構體系多以磚混結構和鋼筋混凝土結構為主,隨著社會經濟的發展以及人們對住宅的需求,這兩種結構形式在建造速度和質量上越來越顯出弊端,因此研究和推廣造型優美、結構性能優良、使用方便舒適、施工快速便利、造價合理的住宅建築體系,對於提高住宅建築的科技水平,滿足人民安居樂業的要求具有重要的現實意義和應用價值。輕鋼結構(包括木結構,以下同)在住宅建設中具有獨特的優勢結構,取材對環境影響小,有利於社會資源的保護;同時因工業化程度高、施工周期短、重量輕、基礎費用省、造價易控制、適用不同氣候條件和大氣環境等優點順應了我國經濟發展的需要。目前,發達國家在房屋建築中已廣泛采用輕鋼結構。在歐洲和北美、日本等國家早已將輕鋼結構、特別是鍍鋅輕鋼龍骨作為承重體系,應用於住宅建造。在美國普通的低層民用住宅中,鋼結構住宅所占的比例從20 世紀90 年代初的5%已發展到現在的25%左右,而且應用技術更加成熟完善;瑞典則是當今世界上最大的輕鋼結構住宅制造國,它們的輕鋼結構住宅預制構件達95%。
在建築業中,OSSB可用於制作輕鋼結構、木結構的墻體材料(墻板)、屋頂襯板、樓板、隔板等,隨著研究和開發的深入,OSSB還將在混凝土模板、建築絕緣板、工字梁、木龍骨等方面得以應用。但是,目前我國的輕鋼結構房屋正處於起步階段,由於人們的傳統住宅觀念和經濟條件的局限,壹定程度上抑制了OSSB在房屋建築中的應用。隨著國家建設部在“中國建築技術政策”中提出的積極、合理、較快地發展鋼結構的任務,強調加速推廣定型化的輕型房屋鋼結構體系,以及《綠色生態住宅小區建設要點及技術原則》的出臺,輕鋼結構、木結構建築已經逐漸走進了我國。相信隨著輕鋼結構住宅建築產業化技術導則、相關技術規則的相繼頒布,以及這壹體系在我國日臻推廣和完善,OSSB在建築領域的應用,將對我國建築行業的輕鋼結構、木結構用材以及設計產生深遠的影響。
輕鋼結構房屋體系主要是指以鍍鋅輕鋼龍骨為結構件建造的住宅,這種結構多為壹、二層的獨戶式小住宅,也可用其建造六層以下集合式住宅的。由於其明顯區別於采用H型鋼等厚壁鋼材的結構,因而稱之為輕鋼結構。輕鋼結構住宅具有性能好、自重輕、工廠化程度高等優點,因而近三十年來在歐美等國家逐步發展起來,已經形成了壹整套十分成熟的技術。輕鋼結構OSSB房屋系統是以冷彎薄壁輕鋼龍骨作為承重體系,以OSSB為主要墻體材料、屋頂襯板、隔板和樓板的房屋建築體系,可以廣泛應用於農村住宅、適應我國新農村建設的要求,同時也能滿足高檔次別墅的建設。圖1是輕鋼屋架OSSB房屋,它具有隔熱保溫性能好、可靈活拆裝、結構強度高、安全性好等諸多優點,具有良好的隔音性和環保性,且施工現場采用裝配式施工、施工周期短,符合工業化和產業化的要求。
OSSB在建築方面的另壹個重要用途是用於混凝土模板。目前,我國建築行業為了降低成本、提高建築物的表面質量,主要采用質量高的鋼框混凝土模板。該類建築模板除了鋼框和連接件等采用金屬材料制造以外,混凝土模板大多是以木質多層膠合板為基材,也有部分模板是以覆面竹質人造板為基材。但是,隨著社會經濟的迅速發展以及大徑級木材資源的日趨緊缺,現有以木質多層膠合板為基材的混凝土模板無論是在生產成本上,還是環境、資源利用方面,其矛盾日顯突出。
OSSB在物理力學性能上可以與膠合板相媲美,經過覆面等表面處理後,完全可以滿足混凝土模板材料的要求,代替膠合板模板使用,並且具有重量輕、幅面大、成本低等優點,因此,用OSSB替代膠合板在建築模板中的應用是可行的理想材料之壹。圖2是竹篾覆面定向結構麥稭板混凝土模板,其各項物理力學性能,均能達到甚至部分超過LYT 1574-2000 《混凝土模板用竹材膠合板》和GBT 17656-2008 《混凝土模板用膠合板》的性能指標。
由於OSSB具有良好的強度、可加工性、產品多樣化和成本低等特點,用途極其廣泛。除了應用在建築業以外,還可以應用於家具、裝修業、包裝業、交通運輸業等各個行業,主要替代厚膠合板和結構用實木使用。在包裝業中,OSSB主要用於制作包裝箱、托盤等;在家具制造中用於制作各種托架、結構板等。OSSB以其優良的使用性能和適宜的價格壹定會為越來越多的人所接受。
OSSB具有良好的物理力學性能和機械加工性能、成本低,是家具制造和室內裝修的理想用材。我國人口眾多,隨著城市化水平的提高,每年新建住房和舊房改造中所需要的人造板材將越來越多。OSSB良好的尺寸穩定性和高性價比,將逐漸確定其在現代室內裝修和家具制造業中的地位
在室內裝裝飾方面,特別是大開間房的隔間、擋墻、櫥櫃制作上,OSSB板材將比剪切強度和抗沖擊強度較低的細木工板、握螺釘力較差的普通刨花板和價高的膠合板更優越。OSSB在室內的裝飾和用品中使用可有其特定的效果。如居室中的門框、天花、墻裙、踢腳板和窗框的裝飾中,可以直接噴塗清漆,使OSSB本身的美感在室內得以充分體現。由於自然形態的麥稭刨花似有方向但又並非很整齊的排列,所產生的天然花紋效果給人以活潑、新異的感受,以及淡淡的鄉土氣息,別有壹番情趣
普通人造板制作板式家具已有較長的歷史。OSSB板材與普通人造板相比,其靜曲強度和彈性模量均較高,解決了普通人造板由於強度和剛度較差所帶來的撓曲變形的問題,保證了家具的功能和美觀。OSSB板材可用於家具的受力構件,如家具框架、擱板和鑲板、櫥櫃等,也可用於各種托架以及超高貨架;此外,OSSB也可用於制作床板、沙發架旁板、沙發床圍邊板和各種家具的受力部件等,可使其強度和剛性的特長予以充分發揮,效果良好;用OSSB制作地板,除了強度好和富有彈性外,還可產生融美觀與自然於壹體的感受,也可用OSSB和實木結合制成辦公桌,使麥稭刨花排列所形成的花紋在辦公桌的裝飾上獨具壹格,在觀感上產生壹定的藝術效果。
在包裝材料領域的應用
我國進入WTO之後,出口貿易迅速增長;同時,在國際貿易中為了防止有害生物隨同產品的包裝材料壹同進入,美國、歐洲、加拿大、日本等對我國出口商品的檢疫越來越嚴格。目前應用較多的OSB由於其在生產過程中刨花經過了高溫幹燥和高溫熱壓,不易攜帶病菌、昆蟲等有害生物,強度和防水性能也遠遠好於原木板材,世界包裝協會已將OSB列為“壹級暴露”包裝材料,即暴露於室外的耐候性材料,用OSB制作包裝箱、托盤等是國際公認的通用免檢包裝材料。隨著我國經濟的發展和國際貿易的增多,包裝行業將是OSSB的又壹個很有潛力的應用領域。
OSSB的原料來源廣泛、資源豐富,OSSB的強度、防水性能等綜合性能遠遠超過木材,其生產過程中麥稭刨花同樣經過了高溫幹燥和高溫熱壓處理,可以殺死寄生昆蟲、真菌等有害生物。在包裝業中,OSSB可以用於制作包裝箱、托盤、存儲箱及集裝箱底板等。從長遠利益來看,發展OSSB作為新的包裝材料是符合可持續發展戰略的要求。
在車船制造業的應用
OSSB可替代原來用於車船制造業的結構膠合板使用。使用OSSB作基材,表面敷貼裝飾後,可用於交通運輸業中作列車車廂地板、頂板、乘務室墻板、列車兩側襯板以及茶幾、座位、隔板等用板,也可作輪船的內裝修材料,如客輪內部的房間分隔,旅客床鋪以及辦公家具。
OSSB具有質輕、優良的物理力學性能和綠色環保等特點,是理想的高性能結構材料,可以廣泛應用於建築領域、家具及室內裝修、包裝行業等。隨著研究和開發的深入,OSSB必將以其優異的性價比越來越多的為人們所接受。OSSB產品的開發與利用是生態環境建設和材料工業發展的需要,也是滿足可持續發展的要求,它對發展生態農業乃至整個農村經濟的發展必將產生深遠的意義。
甲醛釋放量/ 0.02(mg/100g)